JP2000514560A

JP2000514560A - Fiber optic current sensor with bending birefringence compensation

Info

Publication number: JP2000514560A
Application number: JP10505970A
Authority: JP
Inventors: マクドゴール，トレバー・ダブリュー; ドーソン，ジェイ・ダブリュー; ジョンソン，レナード・エイ
Original assignee: ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング・カンパニー
Priority date: 1996-07-12
Filing date: 1996-11-21
Publication date: 2000-10-31
Anticipated expiration: 2016-11-21
Also published as: CN1134668C; WO1998002754A1; KR20000023722A; US5729005A; JP3295094B2; CN1224501A; AU1406797A; EP0910798A1; CA2258602A1

Abstract

(57)【要約】ファラデー効果電流センサ用の光ファイバサブアセンブリは、方形または矩形構成に管状ホルダ（１２）によって支持される光検知ファイバを有し、その４つの隅のうちの３つは正味ゼロの曲げ誘起複屈折を有する曲げを備えるように設計される。曲げは、約９０度の有効角度を有する２つのループを提供することによって形成され、２つのループは、第１のループの複屈折の速い軸は第２のループの複屈折の遅い軸に平行であり、第１のループの複屈折の遅い軸は、第２のループの複屈折の速い軸に平行であるように、直交する面上にある。このようにして、第１のループに蓄積される遅延は第２のループに蓄積される遅延によって相殺される。ループが実質的に同一である場合、遅延の相殺は、曲げが無視することができる曲げ誘起複屈折を呈するように、効果的に完了する。 An optical fiber subassembly for a Faraday effect current sensor has optical sensing fibers supported by a tubular holder (12) in a square or rectangular configuration, three of the four corners of which are net. Designed to have a bend with zero bend induced birefringence. The bend is formed by providing two loops having an effective angle of about 90 degrees, the two loops being such that the fast-birefringent axis of the first loop is parallel to the slow-birefringent axis of the second loop. And the slow birefringent axis of the first loop is on an orthogonal plane so as to be parallel to the fast birefringent axis of the second loop. In this way, the delay accumulated in the first loop is offset by the delay accumulated in the second loop. If the loops are substantially identical, the cancellation of the delay is effectively completed so that the bending exhibits negligible bending-induced birefringence.

Description

【発明の詳細な説明】曲げ複屈折補償を備えた光ファイバ電流センサ発明の背景１．発明の分野本発明は主に、ファラデー効果光ファイバ電流センサに関し、特に、曲げ誘起変動を補償する改良されたセンサ及びかかるセンサの製造方法に関する。２．先行技術の説明磁場に対して感度の高い光ファイバは当業界では公知であり、光電流変換器( ＯＣＴ)、例えば、電力ユーティリティとして一般に使用される。一般的なＯＣＴは、電気導体を囲繞するコイルに形成されたシングルモードファイバを使用する。ファイバコイルを横切る光の偏光は、ファラデー回転またはクント効果とも称される磁気光学ファラデー効果の結果として、導体を通って流れるいずれの電流の変化に応答して、変化する。ファラデー効果は、線形偏光が加えられた磁場の方向に物質中を通るときに、線形偏光のビームの偏光面が回転するものであり、ファラデー複屈折の結果である。磁場に対して感度の高い光ファイバの更なる検討は、ミネソタマイニングアンドマニュファクチャリング社（３Ｍ、本発明の譲受人）に譲渡された米国特許第５,０５１,５７７号に記載されている。多くの先行技術を参照すると、ＯＣＴの応答は温度変動によって大幅に変動し、例えば−４０℃〜＋８０℃という広く変動する温度範囲を有する環境で使用される高精度のＯＣＴでは許容されないほど変動することが認められる。温度変化の影響を最小限にするために多くの技術が考案されてきた。最も基本的な技術は、経験的データに基づいて出力を補償することであり、すなわち、温度計を用いて、実際の測定中の温度を決定し、それに応じて処理後の電子機器は出力を調節できる。この技術のより複雑なものは米国特許第５,３８２,９０１号に開示されている。別のアプローチは、例えばアニールすることによって製造中の検知ファイバの複屈折を最小限にすることによって、温度依存性を最小限にすることである。「反磁性ガラスのヴェルデ定数の温度依存性(Temperature Dependence of the Ve rdet Constant in Several Diamagnetic Glasses)」、応用光学ジャーナル(Journ al of Applied Optics)、第３０巻、第１０号、１１７６〜１１７８頁（１９９１年４月１日）に開示されているように、検知ファイバ用の特定の材料を使用して、ヴェルデ定数の変化による変動を最小限にすることもできる。感温性は、曲げ誘起複屈折によっても発生することができる。これは、例えば、単一の検知ファイバが電流を運ぶ導体の周りに配置される２つ以上の真っ直ぐな部分に配列され、ファイバのループが真っ直ぐな部分の端に形成されるところに発生する。真っ直ぐな部分は温度の関数としての複屈折がほとんど変化しないが、ループは極めて感度がよい。「ファラデー回転光ファイバ電流センサの複屈折要素間の図形的分離(Geometrical Separation Between the Birefringence Co mponents in Faraday-Rotation Fiber-Optic Current Sensors)」、光学レター(O ptics Letters)、第１６巻、第９号、６８７〜６８９頁（１９９１年５月１日）に記載の検知ヘッドは、曲げ誘起複屈折が２πの倍数になるように半径及びループの曲り角の数を選択することによってこの効果を最小限にする。すべての隅のループは同一平面上にある。描かれた検知ヘッドにおいて、単一の検知ファイバは、一般に導体の周りに方形を形成する４つの真っ直ぐな部分に形成されている。この構造が曲げ誘起複屈折を減少するが、温度が極端である多くの現場適用には依然としてふさわしくなく、センサを「エンドレス」ケーブル、すなわちセンサを通って貫くことができない既存のケーブルに設置するというＯＣＴの共通の不利益を被る。検知コイル及び方形形状センサは、コイルループの間にまたは方形検知ファイバの側面の間に十分な間隔あけを提供することによって、エンドレスケーブルに配置することができる構造であってもよいが、こうするとセンサのサイズが大きくなり精度に影響を与える可能性がある。同様の補償スキームが米国特許第４,６１５,５８２号に記載されているが、１８０度の曲り角のみが使用され、温度依存性については言及されていない。１８０度の曲り角では、正味ゼロ複屈折で閉鎖ループまたは路（電流を検知するのに必須であり、磁場には必須ではない）を形成することができないが、測定部分の広がりに対して一方向性である磁場を検知するために使用される。更に、真っ直ぐな部分の光のファラデー回転は、このスキームは特定の公知の複屈折を伴う( すなわち、１８０度の遅延)波長を作ることに依存し、温度に対して安定でなくなるため、結果として複屈折の不完全な打ち消しとなる。米国特許第４，６１５，５８２号特許は電流センサに関するものではなく、むしろ、特定の量のファラデー回転を光信号に誘起する装置に関する。別の補償スキームが、「高度計のための温度不感ファイバコイルセンサ(Temper ature Insensitive Fiber Coil Sensor for Altimeters)」、応用光学ジャーナル、第２９巻、第７号、９５７〜９７８頁（１９９０年３月１日）に示される。この記事は、壊され次いで廃棄される偏光維持ファイバの使用が記載される。偏光維持ファイバは、本来的に線形複屈折が高いため、電流センサとして使用することはできず、センサの製造中にファイバの添え継ぎが必要である場合、更なる懸念が生じる。従って、検知ファイバをアニールしたり添え継ぎしたりする必要がなく改良された温度依存性を有し、特別の材料、特別の光要素または特別に処理したファイバなしで製造することができる光ファイバ電流センサを考案することが望ましい。センサがファイバの真っ直ぐな部分を利用して曲げ誘起複屈折を最小限にし、そのような真っ直ぐな部分の隅で作られる曲げ誘起複屈折を補償することができる場合、更に有利である。発明の開示本発明は、主に、第１及び第２の端と中間検知部分とを有する光ファイバと、光ファイバの検知部分を実質的に閉じた路内に維持する維持手段と、を具備するファラデー効果センサ用の光ファイバサブアセンブリを提供し、検知部分は４つの隅を有する矩形を略形成する４つの真っ直ぐな部分に形成され、隅の少なくとも１つはおよそ９０度の有効角度の曲り角または曲げを有し、曲り角は曲げ誘起複屈折を補償するように構成される。特に、曲り角は第１及び第２の９０度のループを有し、第１のループに蓄積される遅延は第２のループに蓄積される遅延によって相殺されるように構成される。１実施形態では第１及び第２のループは各々１／４回転のループであるが、別の実施形態では各々１／４回転のループである。第１及び第２のループは直交する平面上にあり、第１のループの複屈折の速い軸は第２のループの複屈折の遅い軸に平行であり、第１のループの複屈折の遅い軸は、第２のループの複屈折の速い軸に平行である。ループが実質的に同一である場合、遅延の相殺は、曲げが無視することができる曲げ誘起複屈折を呈するように、効果的に完了する。矩形の４つの隅のうち３つがそのような構造を有することが好ましく、光検知ファイバは管状ホルダによって支持される。ホルダによって形成される路は、従って光検知ファイバの閉じた路は、方形であることが最も好ましい。管状ホルダにヒンジが設けられ、ホルダの２つの隣接する真っ直ぐな部分の間で旋回運動をすることができるため、センササブアセンブリは既存の電流を運ぶ導体の周りに配置することができる。更なる実施形態において、管状部材は、一方が他方の中にある２つの矩形を形成する実質的に閉じた路に形成される。図面の簡単な説明本発明は、添付の図面を参照することによって最良に理解することができる。図１は、本発明によって製造された、ファラデー効果センサ用の光ファイバサブアセンブリの斜視図である。図２は、図１の管状ホルダの１つの隅の詳細図であり、直交する平面にある曲げにある２つのループを例示する。図３は、図１の管状ホルダの入力端の側立面図であり、別の管が入力偏光ファイバを囲繞し、スプライスプロテクタが両方の管に取り付けられている。図４は、管状ホルダによって形成される２つの重なり合う方形を有する光ファイバサブアセンブリの別の実施形態である。図５は、図２に類似した詳細図であるが、３／４回転ループを有する曲げを示す。図６Ａ及び６Ｂは、図５の３／４回転ループを伴うファイバを支持するのに使用することができるマンドレルの、それぞれ、上面図及び側立面図である。好適な実施形態の説明図面を参照すると、特に図１を参照すると、本発明によって製造された、ファラデー効果センサ用の光ファイバサブアセンブリの１実施形態１０が示される。光ファイバサブアセンブリ１０は主に、光検知ファイバ（図１では見えない）を含む管状ホルダ１２と、検知ファイバの第１の端に添え継ぎされる入力ファイバ１４と、検知ファイバの第２の端に添え継ぎされる出力ファイバ１６と、から構成される。管状ホルダ１２は、実質的に閉鎖路を形成する形状であり、すなわち、検知ファイバの入力端及び出力端を別の入力及び出力ファイバに接続する必要があるために、路は完全には閉鎖していないが、路は、電流を運ぶ導体を効果的に囲繞することができるため、磁場がアンペアの法則によってセンサを通る電流に実質的に比例するという意味で実質的に閉鎖している。従って、センサの応答は主に、路またはループ形成管状ホルダ１２を通る電流のみに対するものであり、センサは、ループの外側にある電流に対して正味応答は本質的にない。ホルダ１２の全体的形状は、矩形であり、方形であることが好ましく、４つの真っ直ぐな部分１８、２０、２２、２４を備える。明らかなことであるが、本明細書に開示される発明の概念は、管状ホルダ１２によって形成された隅が直角であるならば最大の利点があるが、隅が正確に９０度でなくとも実質的な利点は依然として達成することができるため、形状は略矩形ではあるが、完全な矩形でなくともよいと理解される。方形形状のファラデーセンサは当業界では公知であるが、検知ファイバの曲がった隅で曲げ誘起複屈折を呈し、これは感温性に悪影響を与える。上述の検知ヘッド（１９９１年５月１日、光学レター(Optics Letters)）は、曲げ誘起複屈折を２πの倍数にすることによってこの影響を最小限にするが、これによって複屈折はなくならない。対照的に、本発明は、曲げで２つの異なるループ位置を提供し、第１のループに蓄積された遅延は第２のループに蓄積された遅延によって相殺されるようにすることによって、無視することができる曲げ誘起複屈折を呈する曲げを検知ファイバに提供する。これは図２に例示され、管状ホルダ１２の１つの隅の詳細を示す。描かれた隅は、真っ直ぐな部分２０、２２が接するところであるが、同一の図形は、図１の他の２つの曲がった隅にも適用（逆に）される。ホルダ１２のこの隅は２つのループ２６、２８を有し、ループ２６は真っ直ぐな部分２０から生じ、ループ２８は真っ直ぐな部分２２から生じる。２つのループ２６、２８は曲げの中央部分で結合する。この実施形態において、それぞれループ２６、２８に関連して破線３０、３２で示されるように、各ループに関連する曲線は円形である。２つのループによって形成されるそれぞれの平面（すなわち、２つの破線円形の平面）は、略直交する。このようにして、第１のループの複屈折の速い軸は、第２のループの複屈折の遅い軸に平行である(第１のループの複屈折の遅い軸は、第２のループの複屈折の速い軸に平行である)。単一の曲げでこのように２つのループを組み合わせることの正味効果は、曲げ誘起複屈折を補償するかまたは相殺する。この補償効果は、正味複屈折が完全には相殺されないときでさえ、有利であるが、本質的に同一である２つのループを提供することによって、遅延の相殺は、曲げが無視することができる曲げ誘起複屈折を呈するように（光が方向を変えるときに光の偏光状態が線形から楕円へ変わらないように）効果的に完了することができる。曲げ誘起複屈折は、センサの温度依存性が主に線形複屈折によるものであるという意味で、無視することができる。真っ直ぐな部分１８、２０、２２、２４には、曲げ誘起複屈折はない。描かれたループの曲線は円形であるが、与えられた曲げで両方のループが実質的に同一形状であるならば、他の曲線(楕円等)も適切である。描かれた実施形態に関しては、各ループの半径は等しくなければならない。図１の管状ホルダ１２によって形成される方形の隅のうちの３つのみが本明細書に教示された方法で曲がっているが、４つ目の隅も曲げを有することはでき、例えば、出力ファイバを入力ファイバと同一の方向に（平行に）サブアセンブリから出させることができる。図３は、光検知ファイバ３４を入力ファイバ１４に取り付ける方法を例示する。まず、検知ファイバ３４をエポキシ３６の滴下によって管状ホルダ１２内に固定し、検知ファイバ３４の終端は管状ホルダ１２の端をほんのわずかだけ超えて延在する。スプライス３８が、例えば溶融スプライシングによって、検知ファイバ３４と入力ファイバ１４との間に形成される。入力ファイバ１４を囲繞する別の管状片４０がスプライス３８近傍に位置決めされる(スプライスを作る前に、入力ファイバ１４を管４０に挿入してもよい)。管４０の外径は、管状ホルダ１２の外径にほぼ等しい。エポキシ４２を更に滴下して、入力ファイバ１４を管４０に固定する。スプライスプロテクタ４４は、管４０及び管状ホルダ１２の外径よりもわずかに大きい内径を有し、次いで管状ホルダ１２と管４０との両方の端の上を摺動して、追加のエポキシ４６を使用して固定される。同一の方法を使用して、出力ファイバ１６を検知ファイバ３４の他端に取り付ける。言い換えると、検知ファイバは管状ホルダの路よりも長いことが好ましく、検知ファイバ３４の一端は管状ホルダ１２の第１の端から出て、検知ファイバ３４の他端は管状ホルダ１４の第２の端から出る。しかし、管状部材の路よりも短い検知ファイバを有することもできる。例えば、検知ファイバは入力ファイバに添え継ぎされて、次いで、検知ファイバの他端が管状ホルダの出力端を出るまで管状ホルダに更に挿入されてもよい。出力ファイバは次いで検知ファイバに添え継ぎされて、検知ファイバは再挿入されるため、両方のスプライスが管状ホルダのそれぞれ終端部分によって囲繞され、それによってスプライスプロテクタ４４の必要がなくなる。スプライスプロテクタが各端で使用されるならば、図１に示すように、補強バー４８を両方のプロテクタに取り付けることによって更に固定され、管状ホルダ１２にはより大きな構造的保全性を与える。補強バー４８は各スプライスプロテクタの中央部分に取り付けられ、各スプライスプロテクタに対して略直交する。好適な実施形態において、管状ホルダ１２は、内径１mm、外径３mmのガラス（パイレックス）管であり、スプライスプロテクタ４４は、内径３mm、外径５mmのガラス（パイレックス）であり、補強バー４８は、外径２mmのガラス（パイレックス）である。管状ホルダ１２と同一の材料を使用して、スプライスプロテクタ４４及び補強バー４８は、すべての支持要素が同一の膨張率を有し、好ましくは光ファイバ（ガラス）の膨張率に近いため、感温性を更に下げる。管状ホルダ１２は、加熱してマンドレルまたは金型に対してこれを変形することによって、適切な形状に形成することができる。ヒンジ５０が、例えば、３つの隅の曲げのいずれの１つで形成され、サブアセンブリを、管状ホルダ１２の閉じた路にねじ込むことができない既存の導体の周りに配置することができる。本発明に使用されるのに好適な型は、コネチカット州ウエストヘブンの３Ｍスペシャリティオプティカルファイバーズ（3Ｍ Specialty Optical Fibers）が販売している。入力ファイバ１４は、部品番号ＦＳ−ＰＺ−４６１１／２００ＳＡ (動作波長８５０ｎｍ)で販売の偏光（ＰＺ）ファイバである。出力ファイバ１６は、部品番号ＦＳ−ＰＭ−４６１１／２００ＳＡ（動作波長８２０ｎｍ）で販売の偏光維持（ＰＭ）ファイバである。検知ファイバ３４は、部品番号ＦＳ−ＳＭ −４６１１（動作波長７８０ｎｍ）で販売の紡糸非アニールシングルモードファイバで、温度循環のために二重アクリレートコーティングを備える。このコーティングはＰＭファイバと同一のものであり、柔らかいシリコーン内コート及びより固いアクリレート外コートである。内コートは、低Ｔ_gを有し、上記の温度範囲の間で、ゲル状のままであり、従って、真っ直ぐな部分に複屈折を誘起する可能性のあるファイバを圧縮しない。また、ファイバは、１メートルにつき５〜４０倍に紡がれ(紡糸ビート長約２．５〜２０cmであり、結果として真っ直ぐなビート長が約１００＋メートルのファイバが得られる)、センサの真っ直ぐな部分の線形複屈折を減じる。出力ファイバは、出力ファイバの複屈折軸が電流を加えずに検知ファイバから来る光の偏光の面に対して４５度であるようように、検知ファイバに添え継ぎされる。ファイバを接着するのに使用される適切なグルーは、ニュージャージー州ブランズウィックのノーランドプロダクツ（Norland Prod ucts）のＵＶ硬化エポキシＮＯＡ＃７２である。スプライスプロテクタ４４を管４０に接着するのに及び補強バー４８をスプライスプロテクタ４４に接着するのに適切なグルーは、コネチカット州ダンベリーのエレクトロニックマテリアルズ (Electronic Materials)が部品番号ＸＰ１０６０−９３０−４５−１Ａで販売のものである。曲げ誘起複屈折による光ファイバサブアセンブリ１０の感温性は、サブアセンブリの製造を複雑にするステップである検知ファイバをアニールすることなしに最小限になる。例えば、アニールにはパイレックスよりも高品質なガラスが必要であり、検知ファイバ上の二重アクリレートコーティングを気化させる。それにもかかわらず、確かに検知ファイバ３４にアニールしたファイバを使用することができるが、満足のいく結果は、サブアセンブリ１０の隅で複屈折が正味ゼロの結果として、アニールしていないファイバで得ることができる。本発明の複屈折補償の他の利点は、これが波長とは無関係なことである。サブアセンブリ１０の寸法は、モニタする対象の導体のサイズまたは形状によって変動しうる。下記の近似寸法は例としてみなされる。管状ホルダ１２は１０ cmの側面を有する方形を形成する(１つの隅で方形の一部を形成するスプライスプロテクタ４４の部分を含む)。ループ２６、２８の半径は２cmである。光検知ファイバ３４の長さは５４cmである(検知ファイバの各端は管状ホルダ１２から２cm突出する)。管４０の長さは４cm、スプライスプロテクタ４４の長さは５cm 、補強バー４８の長さは５cmである。光ファイバサブアセンブリ１０は、完全なファラデーセンサシステムの様々な従来の要素とともに使用することを意図される。これらの要素は本発明の範囲を超えるが、下記が一般的である。光源が入力ファイバ１４に接続され(イギリス、ウィンチェスターのポイントソース社（Point Source Ltd．）が部品番号ＬＤＳ−Ｐｚ−３−Ｋ−７８０−０．５−ＴＥで販売のレーザダイオードオプティカルパッケージ、または代わりに、カナダ、VaudreuilのＥＧ＆Ｇオプトエレクトロニクス（ＥＧ＆Ｇ Optoelectronics）が製造した超ルミネッセントダイオード等)、検出器が出力ファイバ１６に接続される(例えば、フロリダ州オーランドのグレーズビーオプトロニクス（Graseby Optronics）からのＳｉ光検出器モデル番号２６０等)。偏光器または偏光ビームスプリッターは、ＰＭ出力ファイバ１６の軸に整列する。ＰＺファイバをＰＭ出力ファイバの代わりに使用してもよい。図４は、ファラデー効果電流センサ用の光ファイバサブアセンブリの別の管状ホルダ５２を示し、管状ホルダ１２に類似しているが、管状ホルダ５２には効果的に２つの方形が形成され、一方は他方の丁度内側にあり、センサの感度を上げる。３つ以上の方形が同様に形成されてもよい。そのような複数の方形センサに複数のヒンジを設けることができ、サブアセンブリを既存の導体の周りに配置することができる。図１、２、４において、各ループ部２６、２８は、約９０度の全体の角度で無関係に曲がり、ループは１／４回転ループである(従って、「ループ」という用語は、３６０度以上の完全な巻きを要求することを意味しない)。当業者は、他の型のループもおよそ９０度の有効角度を有するならば等価であること認識する。例えば、図５は、２つの円形の３／４回転ループ５４、５６を有するファイバの曲げを描く。これらのループは９０度の有効角度を有し、直交平面内に形成される。当然ながら、大きなループは、１つ以上の完全回転を図２または図５の図形に単に加えることによって形成できる。言い換えると、２つの円形ループは、方程式Ｔ＝［(ｎ×２)−１］／４（ただしｎは１以上の整数）によって与えられる同一の曲り角の数Ｔを有することができる。図５の巻きは従来、図６Ａ及び６Ｂに示されるマンドレルまたはフレーム５８上で作られ、４つの部材またはロッドから構成され、２つのロッドを他の２つに重なり合うように方形に組み立てられる。環状溝が、ロッドに沿った適切な位置で形成され、図５の図形において検知ファイバをガイドする。例のフレーム５８は、各々外径１”（２．５４cm）のロッドを有し、約１”（２．５４cm）の各ロッドは隅の交差を超えて存在する。本発明は、ファラデー電流センサの正確度を改良するために他の技術と組み合わせることができる。米国特許出願第０８／５３９,０５９号に教示された方法は、検知ファイバの好適な検知軸を選択してヴェルデ定数の変化を補償することによって更なる改良を提供することができる。本発明を使用して、米国特許出願第０８／５６１,８１０号の異なる電流センサ用の２つのサブアセンブリを提供することができる。本発明は特定の実施形態に関連して説明してきたが、この説明は限定的な意味に解釈されることを意味するものではない。開示された実施形態の様々な実施形態、及び本発明の別の実施形態は、本発明の説明を参照すれば当業者には明らかである。従って、そのような変形は、添付された請求の範囲に規定された本発明の精神または範囲から逸脱せずになすことができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Optical Fiber Current Sensor with Bending Birefringence Compensation Background of the Invention FIELD OF THE INVENTION The present invention relates primarily to Faraday effect fiber optic current sensors, and more particularly, to an improved sensor for compensating for bending induced variations and a method of making such a sensor. 2. Description of the Prior Art Optical fibers that are sensitive to magnetic fields are known in the art and are commonly used as photocurrent converters (OCTs), for example, power utilities. Common OCT uses a single mode fiber formed in a coil surrounding an electrical conductor. The polarization of light across the fiber coil changes in response to changes in any current flowing through the conductor as a result of the magneto-optical Faraday effect, also called the Faraday rotation or Kundt effect. The Faraday effect is the rotation of the plane of polarization of a linearly polarized beam as it passes through a material in the direction of the applied magnetic field, and is a result of Faraday birefringence. Further discussion of optical fibers that are sensitive to magnetic fields is described in U.S. Patent No. 5,051,577 assigned to Minnesota Mining and Manufacturing Company (3M, assignee of the present invention). With reference to many prior arts, the response of OCT varies significantly with temperature fluctuations, which is unacceptable for high-precision OCT used in environments with widely varying temperature ranges, e.g., -40C to + 80C. It is recognized that. Many techniques have been devised to minimize the effects of temperature changes. The most basic technique is to compensate for the output based on empirical data, i.e., using a thermometer to determine the temperature during the actual measurement, and the electronics after processing the output accordingly. Can be adjusted. A more complex version of this technique is disclosed in U.S. Pat. No. 5,382,901. Another approach is to minimize temperature dependence by minimizing the birefringence of the sensing fiber during manufacture, for example by annealing. “Temperature Dependence of the Verdet Constant in Several Diamagnetic Glasses”, Journal of Applied Optics, Vol. 30, No. 10, pp. 1176 to 1178 Certain materials for the sensing fiber can be used to minimize variations due to changes in the Verde constant, as disclosed in US Pat. Temperature sensitivity can also be generated by bending induced birefringence. This occurs, for example, where a single sensing fiber is arranged in two or more straight sections placed around a current-carrying conductor, and a loop of fiber is formed at the end of the straight section. The straight part has little change in birefringence as a function of temperature, but the loop is very sensitive. "Geometrical Separation Between the Birefringence Components in Faraday-Rotation Fiber-Optic Current Sensors", Optics Letters, Vol. 16, No. 9 No. pp. 687-689 (May 1, 1991) minimizes this effect by selecting the number of radii and loop bends such that the bending induced birefringence is a multiple of 2π. To All corner loops are coplanar. In the depicted sensing head, a single sensing fiber is formed in four straight sections that generally form a square around the conductor. Although this structure reduces bending-induced birefringence, it is still not suitable for many field applications where temperatures are extreme, placing the sensor in an "endless" cable, i.e., an existing cable that cannot penetrate through the sensor. Incurs the common disadvantages of OCT. The sensing coil and the square sensor may be of a construction that can be placed in an endless cable by providing sufficient spacing between the coil loops or between the sides of the square sensing fiber, The size of the sensor may increase and affect accuracy. A similar compensation scheme is described in U.S. Pat. No. 4,615,582, but only a 180 degree bend is used, and no temperature dependence is mentioned. At a turn of 180 degrees, a closed loop or path (essential for sensing current, not essential for the magnetic field) cannot be formed with net zero birefringence, but one Used to detect magnetic fields that are directional. Furthermore, the Faraday rotation of the straight part of the light is a consequence of the fact that this scheme relies on making certain wavelengths with known birefringence (i.e., a 180 degree delay) and is not stable over temperature, resulting in Incomplete cancellation of birefringence. U.S. Pat. No. 4,615,582 does not relate to current sensors, but rather to a device for inducing a specific amount of Faraday rotation in an optical signal. Another compensation scheme is described in "Temperature Insensitive Fiber Coil Sensor for Altimeters", Journal of Applied Optics, Vol. 29, No. 7, pp. 957-978 (March 1, 1990). Day). This article describes the use of a polarization maintaining fiber that is broken and then discarded. Polarization-maintaining fibers cannot be used as current sensors because of their inherently high linear birefringence, and further concerns arise when fiber splicing is required during sensor fabrication. Thus, a fiber optic current that has improved temperature dependence without the need to anneal or splice the sensing fiber and can be produced without special materials, special optical elements or specially treated fibers It is desirable to devise a sensor. It would be further advantageous if the sensor could utilize straight sections of fiber to minimize bending induced birefringence and compensate for the bending induced birefringence created at the corners of such straight sections. DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention mainly comprises an optical fiber having first and second ends and an intermediate sensing portion, and maintaining means for maintaining the sensing portion of the optical fiber in a substantially closed path. A fiber optic subassembly for a Faraday effect sensor, wherein the sensing portion is formed in four straight portions substantially forming a rectangle with four corners, at least one of the corners having an effective angle bend of approximately 90 degrees. Or having a bend, the bend angle being configured to compensate for the bending induced birefringence. In particular, the bend has first and second 90-degree loops, and the delay accumulated in the first loop is configured to be offset by the delay accumulated in the second loop. In one embodiment, the first and second loops are each 1/4 turn loops, while in another embodiment each are 1/4 turn loops. The first and second loops are on orthogonal planes, the fast birefringence axis of the first loop is parallel to the slow birefringence axis of the second loop and the slow birefringence of the first loop. The axis is parallel to the fast birefringent axis of the second loop. If the loops are substantially identical, the cancellation of the delay is effectively completed so that the bending exhibits negligible bending-induced birefringence. Preferably, three of the four corners of the rectangle have such a structure, and the light sensing fibers are supported by a tubular holder. Most preferably, the path formed by the holder, and thus the closed path of the light-sensing fiber, is rectangular. Because the tubular holder is provided with a hinge and is capable of pivoting movement between two adjacent straight parts of the holder, the sensor subassembly can be arranged around an existing current carrying conductor. In a further embodiment, the tubular member is formed in a substantially closed path forming two rectangles, one inside the other. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention can best be understood by referring to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view of an optical fiber subassembly for a Faraday effect sensor manufactured according to the present invention. FIG. 2 is a detailed view of one corner of the tubular holder of FIG. 1, illustrating two loops in a bend in orthogonal planes. FIG. 3 is a side elevational view of the input end of the tubular holder of FIG. 1, with another tube surrounding the input polarizing fiber and splice protectors attached to both tubes. FIG. 4 is another embodiment of an optical fiber subassembly having two overlapping squares formed by a tubular holder. FIG. 5 is a detail similar to FIG. 2, but showing a bend with a 3/4 turn loop. 6A and 6B are top and side elevational views, respectively, of a mandrel that can be used to support the fiber with the 3/4 turn loop of FIG. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to the drawings, and particularly to FIG. 1, there is shown one embodiment 10 of a fiber optic subassembly for a Faraday effect sensor manufactured according to the present invention. The fiber optic subassembly 10 mainly includes a tubular holder 12 containing a light sensing fiber (not visible in FIG. 1), an input fiber 14 spliced to a first end of the sensing fiber, and a second end of the sensing fiber. And an output fiber 16 to be spliced. The tubular holder 12 is shaped to form a substantially closed path, i.e. the path is completely closed because the input and output ends of the sensing fiber need to be connected to another input and output fiber. Although not, the path is substantially closed in the sense that the magnetic field is substantially proportional to the current through the sensor by Ampere's law, because it can effectively surround the current-carrying conductor. Thus, the response of the sensor is primarily to only the current through the path or loop-forming tubular holder 12, and the sensor has essentially no net response to current outside the loop. The overall shape of the holder 12 is preferably rectangular and square, with four straight portions 18,20,22,24. Obviously, the inventive concept disclosed herein has the greatest advantage if the corner formed by the tubular holder 12 is a right angle, but substantially if the corner is not exactly 90 degrees. It is understood that the shape may be substantially rectangular, but not necessarily a perfect rectangle, as the technical advantages can still be achieved. Faraday sensors having a square shape are known in the art, but exhibit bending-induced birefringence at the bent corners of the sensing fiber, which adversely affects temperature sensitivity. The sensing head described above (Optics Letters, May 1, 1991) minimizes this effect by making the bending induced birefringence a multiple of 2π, but this does not eliminate birefringence. In contrast, the present invention ignores by providing two different loop positions in the bend, so that the delay accumulated in the first loop is offset by the delay accumulated in the second loop. Provide the sensing fiber with a bend that exhibits bend-induced birefringence. This is illustrated in FIG. 2 and shows details of one corner of the tubular holder 12. The drawn corner is where the straight portions 20, 22 meet, but the same figure is applied to the other two bent corners of FIG. 1 (and vice versa). This corner of the holder 12 has two loops 26, 28, the loop 26 originating from the straight part 20 and the loop 28 originating from the straight part 22. The two loops 26, 28 join at the central part of the bend. In this embodiment, the curves associated with each loop are circular, as indicated by the dashed lines 30, 32 associated with the loops 26, 28, respectively. The respective planes formed by the two loops (ie, the two dashed circular planes) are substantially orthogonal. In this way, the fast birefringence axis of the first loop is parallel to the slow birefringence axis of the second loop (the slow birefringence axis of the first loop is the birefringence axis of the second loop). Parallel to the fast refraction axis). The net effect of combining these two loops in a single bend thus compensates for or cancels out the bend induced birefringence. This compensation effect is advantageous even when the net birefringence is not completely canceled, but by providing two loops that are essentially identical, the cancellation of the delay can be neglected in bending. It can be effectively completed to exhibit bending induced birefringence (so that the polarization state of the light does not change from linear to elliptical as the light changes direction). Bend induced birefringence can be neglected in the sense that the temperature dependence of the sensor is mainly due to linear birefringence. The straight portions 18, 20, 22, 24 have no bending induced birefringence. The curves of the drawn loops are circular, but other curves (such as ellipses) are also suitable provided that both loops are substantially identical in a given bend. For the depicted embodiment, the radius of each loop must be equal. While only three of the square corners formed by the tubular holder 12 of FIG. 1 are bent in the manner taught herein, the fourth corner can also have a bend, for example, The fiber can exit the subassembly in the same direction (parallel) as the input fiber. FIG. 3 illustrates a method of attaching the light sensing fiber 34 to the input fiber 14. First, the sensing fiber 34 is secured in the tubular holder 12 by dripping an epoxy 36, the end of the sensing fiber 34 extending just slightly beyond the end of the tubular holder 12. A splice 38 is formed between the sensing fiber 34 and the input fiber 14 by, for example, melt splicing. Another tubular piece 40 surrounding the input fiber 14 is positioned near the splice 38 (the input fiber 14 may be inserted into the tube 40 before making the splice). The outer diameter of the tube 40 is approximately equal to the outer diameter of the tubular holder 12. The epoxy 42 is further dropped to fix the input fiber 14 to the tube 40. Splice protector 44 has an inner diameter that is slightly larger than the outer diameter of tube 40 and tubular holder 12, and then slides over both ends of tubular holder 12 and tube 40 to use additional epoxy 46. And fixed. The output fiber 16 is attached to the other end of the sensing fiber 34 using the same method. In other words, the sensing fiber is preferably longer than the path of the tubular holder, one end of the sensing fiber 34 emerging from the first end of the tubular holder 12 and the other end of the sensing fiber 34 being the second end of the tubular holder 14. Get out of However, it is also possible to have the sensing fiber shorter than the path of the tubular member. For example, the sensing fiber may be spliced to the input fiber and then further inserted into the tubular holder until the other end of the sensing fiber exits the output end of the tubular holder. The output fiber is then spliced to the sensing fiber and the sensing fiber is reinserted, so that both splices are surrounded by respective end portions of the tubular holder, thereby eliminating the need for a splice protector 44. If a splice protector is used at each end, it is further secured by attaching a stiffening bar 48 to both protectors, as shown in FIG. 1, giving the tubular holder 12 greater structural integrity. The reinforcement bar 48 is attached to a central portion of each splice protector and is substantially orthogonal to each splice protector. In a preferred embodiment, the tubular holder 12 is a glass (Pyrex) tube having an inner diameter of 1 mm and an outer diameter of 3 mm, the splice protector 44 is a glass (Pyrex) having an inner diameter of 3 mm and an outer diameter of 5 mm, and the reinforcing bar 48 is It is glass (Pyrex) with an outer diameter of 2 mm. Using the same material as the tubular holder 12, the splice protector 44 and the stiffening bar 48 are thermosensitive because all the supporting elements have the same coefficient of expansion, preferably close to that of the optical fiber (glass). Further lower the sex. The tubular holder 12 can be formed into a suitable shape by heating and deforming the mandrel or mold. The hinge 50 can be formed, for example, at any one of the three corner bends, and the subassembly can be placed around an existing conductor that cannot be screwed into the closed path of the tubular holder 12. Suitable types for use in the present invention are sold by 3M Specialty Optical Fibers, West Haven, CT. The input fiber 14 is a polarized (PZ) fiber sold under part number FS-PZ-4611 / 200SA (operating wavelength 850 nm). Output fiber 16 is a polarization maintaining (PM) fiber sold under part number FS-PM-461 / 200SA (operating wavelength 820 nm). Sensing fiber 34 is a spun unannealed single mode fiber sold under part number FS-SM-4611 (operating wavelength 780 nm), with a double acrylate coating for temperature cycling. This coating is identical to the PM fiber, a soft inner silicone coat and a harder outer acrylate coat. The inner coat has a low T _g and remains gel-like during the above temperature range, and therefore does not compress fibers that can induce birefringence in straight sections. Also, the fiber is spun 5 to 40 times per meter (spinning beat length of about 2.5 to 20 cm, resulting in a fiber with a straight beat length of about 100+ meters) and the straightness of the sensor. Reduce the linear birefringence of the part. The output fiber is spliced to the sensing fiber such that the birefringent axis of the output fiber is at 45 degrees to the plane of polarization of light coming from the sensing fiber without applying current. A suitable glue used to bond the fibers is UV cured epoxy NOA # 72 from Norland Products of Brunswick, NJ. Suitable glues for bonding the splice protector 44 to the tube 40 and for bonding the stiffening bar 48 to the splice protector 44 are available from Electronic Materials, Danbury, CT, part number XP1060-930-45-1A. It is for sale at. The temperature sensitivity of the optical fiber subassembly 10 due to bending induced birefringence is minimized without annealing the sensing fiber, a step that complicates the fabrication of the subassembly. For example, annealing requires higher quality glass than Pyrex, which vaporizes the double acrylate coating on the sensing fiber. Nevertheless, although annealed fiber can be used for sensing fiber 34, satisfactory results are obtained with unannealed fiber as a result of a net zero birefringence at the corners of subassembly 10. be able to. Another advantage of the birefringence compensation of the present invention is that it is independent of wavelength. The dimensions of the subassembly 10 can vary depending on the size or shape of the conductor to be monitored. The following approximate dimensions are taken as examples. The tubular holder 12 forms a square with sides of 10 cm (including the part of the splice protector 44 that forms part of the square at one corner). The radius of the loops 26, 28 is 2 cm. The length of the sensing fiber 34 is 54 cm (each end of the sensing fiber protrudes 2 cm from the tubular holder 12). The length of the tube 40 is 4 cm, the length of the splice protector 44 is 5 cm, and the length of the reinforcing bar 48 is 5 cm. The fiber optic subassembly 10 is intended for use with various conventional elements of a complete Faraday sensor system. These elements are beyond the scope of the present invention, but are generally as follows. A light source is connected to the input fiber 14 (laser diode optical package sold by Point Source Ltd., Winchester, England, under part number LDS-Pz-3-K-780-0.5-TE, or Alternatively, a detector is connected to the output fiber 16 (such as a superluminescent diode manufactured by EG & G Optoelectronics of Vaudreuil, Canada) (eg, from Graseby Optronics of Orlando, Florida). Si photodetector model number 260). The polarizer or polarizing beam splitter is aligned with the axis of PM output fiber 16. PZ fibers may be used instead of PM output fibers. FIG. 4 shows another tubular holder 52 of a fiber optic subassembly for a Faraday effect current sensor, similar to tubular holder 12, but effectively forming two squares in tubular holder 52, one of which is shown in FIG. Just inside the other, increasing the sensitivity of the sensor. Three or more squares may be similarly formed. Such a plurality of square sensors may be provided with a plurality of hinges and the subassembly may be placed around an existing conductor. In FIGS. 1, 2, and 4, each loop portion 26, 28 bends independently at an overall angle of about 90 degrees, and the loop is a quarter-turn loop (thus, the term "loop" is greater than 360 degrees Does not mean requesting the full winding of a). One skilled in the art will recognize that other types of loops are equivalent if they have an effective angle of approximately 90 degrees. For example, FIG. 5 depicts a bend in a fiber having two circular 3/4 turn loops 54,56. These loops have an effective angle of 90 degrees and are formed in an orthogonal plane. Of course, large loops can be formed by simply adding one or more full rotations to the diagram of FIG. 2 or FIG. In other words, the two circular loops can have the same number of turns T given by the equation T = [(n × 2) −1] / 4, where n is an integer greater than or equal to one. The winding of FIG. 5 is conventionally made on the mandrel or frame 58 shown in FIGS. 6A and 6B, and is made up of four members or rods, with the two rods assembled into a square with the other two overlapping. An annular groove is formed at the appropriate location along the rod to guide the sensing fiber in the diagram of FIG. The example frame 58 has rods each having an outer diameter of 1 "(2.54 cm), and each rod of about 1" (2.54 cm) lies beyond the intersection of the corners. The present invention can be combined with other techniques to improve the accuracy of Faraday current sensors. The method taught in US patent application Ser. No. 08 / 539,059 can provide further improvement by selecting a suitable sensing axis of the sensing fiber to compensate for changes in the Verde constant. The present invention can be used to provide two subassemblies for the different current sensors of US patent application Ser. No. 08 / 561,810. Although the invention has been described with reference to particular embodiments, this description is not meant to be construed in a limiting sense. Various embodiments of the disclosed embodiments, as well as alternative embodiments of the invention, will be apparent to persons skilled in the art upon reference to the description of the invention. Accordingly, such modifications can be made without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者ジョンソン，レナード・エイアメリカ合衆国55133―3427ミネソタ州セント・ポール、ポスト・オフィス・ボックス33427────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L U, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF) , CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (KE, LS, MW, SD, S Z, UG), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD , RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ , BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GE, HU, I S, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LK, LR , LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, S D, SE, SG, SI, SK, TJ, TM, TR, TT , UA, UG, UZ, VN (72) Inventor Johnson, Leonard A United States 55133-3427 Minnesota Paul, Post Office Bock Su33427

Claims

[Claims] 1. An optical fiber having first and second ends and an intermediate sensing portion; Maintaining means for maintaining the sensing portion of the optical fiber in a substantially closed path, The sensing part is formed in four straight parts which substantially form a rectangle with four corners. And wherein at least one of the corners has a bend in the sensing portion with an effective angle of approximately 90 degrees. Maintaining means configured to have an angle, wherein the bend angle is configured to compensate for bending induced birefringence; An optical fiber subassembly for a Faraday effect sensor comprising: 2. Three of the corners have a curvature of the sensing portion with an effective angle of approximately 90 degrees. 2. The method of claim 1, wherein each of the bends is configured to compensate for bending induced birefringence. An optical fiber subassembly as described. 3. 2. The optical filter according to claim 1, wherein said four straight portions substantially form a square. Iva subassembly. 4. The first and second ends of the fiber overlap each other at one of the corners Item 2. The optical fiber subassembly according to Item 1. 5. The bend has first and second 90 degree loops and accumulates in the first loop The delay that is configured to be offset by the delay accumulated in the second loop. The optical fiber subassembly of claim 1, wherein 6. The means for maintaining includes hinge means, and two of the sensing portions of the fiber. 2. An optical fiber as claimed in claim 1, wherein a swiveling movement is allowed between two adjacent straight sections. Bass assembly. 7. Compensation of the bending induced birefringence is the wavelength of light traveling in the optical fiber. The fiber optic subassembly of claim 1, which is irrelevant. 8. 6. The method of claim 5, wherein the first and second loops are each quarter-turn loops. Optical fiber subassembly. 9. 6. The loop of claim 5, wherein the first and second loops are each 3/4 turn loops. Optical fiber subassembly. 10. The first and second loops each have a fast axis and a slow axis of birefringence, The fast axis of birefringence of the first loop is parallel to the slow axis of birefringence of the second loop. Line, The slow axis of birefringence of the first loop is parallel to the fast axis of birefringence of the second loop. The optical fiber subassembly of claim 5, wherein the subfiber is a row. 11. 6. The optical fiber according to claim 5, wherein the first and second loops are on orthogonal planes. Fiber subassembly. 12. The cancellation of the delay may indicate a bending induced birefringence where the bending is negligible. 6. The fiber optic subassembly of claim 5, wherein said fiber optic subassembly is effectively complete. 13. It has first and second ends and has four straight sections that generally form a rectangle. And a tube forming a substantially closed path with four corners connecting to the straight section At least one of the corners having a bend with an effective angle of approximately 90 degrees. An angle, the bend having first and second 90 degree loop portions, wherein the first and second A tubular member wherein the two loop portions lie in orthogonal planes and are essentially identical in shape When, A light sensing fiber inserted into the tubular member, wherein the first end of the optical fiber is Emanating from the first end of the tubular member, the second end of the optical fiber is the second end of the tubular member. A light detection fiber coming out of the end of the second, Faraday effect current sensor comprising: 14． 2. The first and second loop portions are each quarter-turn loops. 3. The Faraday effect current sensor according to 3. 15. 14. The flange according to claim 13, wherein said four straight portions substantially form a square. Faraday effect current sensor. 16. The first and second ends of the fiber overlap each other at one of the corners. The Faraday effect current sensor according to claim 13. 17． The tubular member is hinged at one of the corners next to the straight section 14. The Faraday effect current sensor according to claim 13, wherein a swiveling motion is allowed between a pair of contacts. Sa. 18. An input polarizing fiber spliced to the first end of the fiber; An output polarization maintaining fiber spliced to the second end of the fiber; A first tube surrounding a portion of the input polarizing fiber; A second tube surrounding a portion of the output polarization maintaining fiber; A first end attached to the first end of the tubular member and a first tube attached to the first end; A second end attached thereto and surrounding the first end of the fiber. Rice protector, A first end attached to the second end of the tubular member and a second tube attached to the second end; A second end attached thereto, and a second spur surrounding the second end of the fiber. Rice protector, A reinforcing member attached to the first and second splice protectors; The Faraday effect current sensor according to claim 13, further comprising: 19. An input polarizing fiber spliced to the first end of the fiber; An output polarizing fiber spliced to the second end of the fiber; A first tube surrounding a portion of the input polarizing fiber; A second tube surrounding a portion of the output polarizing fiber; A first end attached to the first end of the tubular member and a first tube attached to the first end; A second end attached thereto and surrounding the first end of the fiber. Rice protector, A first end attached to the second end of the tubular member and a second tube attached to the second end; A second end attached thereto, and a second spur surrounding the second end of the fiber. Rice protector, A reinforcing member attached to the first and second splice protectors; The Faraday effect current sensor according to claim 13, further comprising: 20. A tubular member having first and second ends is straightened into four straight sections substantially forming a rectangle. A substantially closed path having a corner and four corners connecting to the straight part Forming at least one of the corners at an effective angle of approximately 90 degrees. Wherein the bend has first and second 90 degree loop portions, The first and second loop portions are on orthogonal planes and have the same shape. And Inserting a light sensing fiber into the tubular member; A first end of the optical fiber emerges from the first end of the tubular member, and A second end secures the fiber to the tubular member such that the fiber exits the second end of the tubular member. Defining And a method for manufacturing a Faraday effect current sensor. 21. Splicing a polarizing fiber to the first end of the optical fiber When, Disposing a first tube around a portion of the polarizing fiber; The first splice protector includes the polarizing fiber and the first end of the optical fiber. A first splice protector to surround the splice between Attaching to the first end of the material and the end of the first tube; Splicing a polarization maintaining fiber to the second end of the optical fiber; Disposing a second tube around a portion of the polarization maintaining fiber; Connecting a second splice protector to the second end of the tubular member and an end of the second tube; The second splice protector is attached to the polarizing fiber and the optical fiber. Encircling the splice between the second end of the basin; 21. The method for manufacturing a Faraday effect current sensor according to claim 20, further comprising: 22. The tubular member is formed by forming the two rectangles one inside the other. 21. A method of manufacturing a Faraday effect current sensor according to claim 20, wherein the Faraday effect current sensor is formed in a qualitatively closed path. Law.